[发明专利]天然气卸车系统管网改造及释放冷量利用技术

说明书

技术领域：

本发明涉及一种用于石油天然气集输过程的工艺技术，属油气集输技术类。

背景技术：

石油天然气集输是石油天然气从开采到加工和综合利用整个生产过程中重要的中间环节。目前，天然气卸车系统采用的工艺流程是，天然气撬车的来气经减压、干燥后由压缩机组进行重复压缩，由于压缩机组全部采用循环水冷却，循环水由外单位供给且水中含有泥沙及水处理药剂，水质较差，水温高达32℃，达不到压缩机冷却水标准，设备极易出现超温、水管路系统结垢堵塞现象，因而故障频率较高，影响集输系统的正常运行。另外，沿用传统的卸车方法，天然气由高压转变为低压过程中可释放的冷量释放到大气中，冬季为了避免天然气管线冻裂还需在卸气管路上加电换热器加热，不仅造成大量冷量的损失，同时也造成固定电费成本的增加。

发明内容：

本发明涉及一种不需要压缩工艺且可避免设备超温、水管路系统结垢后堵塞等故障的天然气卸车系统管网改造及释放冷量利用方法。

本发明的技术方案如下。该方法是对合格来气不需要重复压缩工艺，直接利用天然气撬车来气的自身压力进行卸车直充，并且充分利用天然气撬车进站卸车时由高压转为低压时释放出的大量冷量，对天然气压缩系统进行冷却，压缩机形成闭式循环，使得压缩机冷却循环系统在无泥沙、沉淀物及水处理药剂的工况和正常温度下运转，从而避免因循环水温度高、水质差而造成设备超温、水管路系统结垢堵塞等故障。实施该方法的主要措施如下：

1、增加铺设直充管线至贮气井，管线规格为Φ60×8mm，对来气合格的橇车天然气直接接入卸气口为用户充装；

2、在直充管线上加装闭式套管，管线规格Φ219×4mm，闭式套管与空冷器连接，空冷器中介质为防冻液，防冻液吸收卸气时直充产生的冷量，同时空冷器进出口与压缩机冷却水进出口相连，形成闭式循环系统，使压缩机出口气体温度由原来的60～80℃降至≤40℃，压缩机冷却系统的循环水进口温度达到27℃，出口温度30℃；

3、空冷器与外界供循环水管线并联，交叉使用。

本发明提供的方法易于实施，效果显著，利用该方法可以充分利用卸车时高压天然气产生的冷量，降低压缩机组冷却系统运行维修成本，并可避免设备超温和水管路结垢堵塞故障，有利于天然气集输系统的正常运行。

附图说明：

附图为本发明提供的天然气卸车系统管网改造及释放冷量的工艺流程示意图。

具体实施方式：

附图为本发明的实施例。

如图所示，

传统工艺流程中，管道天然气来气为低压天然气，经缓冲过滤后，经压缩机压缩，进入干燥器干燥后成为20～25MPa的高压气，最后进入储气井为用户充装；当天然气质量不符合直充时，天然气橇车从卸气口进入减压站，高压气转为低压气，低压气经前置干燥器后进入压缩机压缩成为高压气后经后置干燥器进入储气井为用户充装。

本发明改造后的工艺流程为天然气橇车卸气部分和压缩机组及冷却水循环部分：天然气橇车来气直接进入直充管线进行卸车，产生的大量冷量被冷量换热套管吸收后被空冷器中的冷媒防冻液吸收。关闭外界供冷却水系统，当压缩机运转后冷却系统出口循环水温度为29℃，进入空冷器，空冷器在冷媒吸收的冷量及风冷双重降温措施下，温度迅速降为压缩机冷却水要求温度，从而形成压缩机闭式循环，实现压缩机冷却循环系统在无泥沙、沉淀物及水处理药剂的工况下正常温度运转。管网改造的具体措施是：

在原有卸车位置增加7个卸车口，同时每一卸车口分两条支路，即可以满足高压直充和低压进减压站的生产需要。当天然气橇车来气质量合格即含C₃、C₄以上烃类成份较少时，橇车卸车口与直充管线口连接；当橇车气质含C₃、C₄以上烃类成份较多时，必须按原压缩工艺进行天然气的来气处理。

在直充管线上，外加封闭式直径Φ219×4mm冷量换热套管，内添加冷媒，三台压缩机分别配置三台空冷器，空冷器冷媒进、出口与压缩机循环路径上经过冷量换热套管在此进行热量交换。

操作过程：(1)橇车到站后，如气质合格，打通直充管路；(2)关闭压缩机管网循环水的进出口阀门；(3)打开压缩机空冷器相连的冷媒进出口阀，同时打开与冷量换热套管相连的进出口阀门；(4)启动空冷器使之正常工作；(5)启动压缩机使之正常工作，观测压缩机各个部位温度；(6)压缩机有高温现象发生，则应该加大直充天然气气体流量，或开启空冷器上方的吹冷机，加速循环冷媒的热交换速度。